Центратор для бурильних колон

Центратор для бурильних колон, який містить корпус і центруючий елемент, що взаємодіє зі стінками свердловини і споряджений підпружиненим поршнем, який відрізняється тим, що центруючий елемент виконаний у вигляді сухариків з зубчастими поверхнями зачеплення, які закріплені на горизонтальних осях в наскрізних нішах стінок корпуса, при цьому бічна поверхня поршня виконана у вигляді трьох площинних сегментних зрізів з тильного боку, що конічно переходять у круглу циліндричну поверхню зверху, кругла площинна поверхня поршня споряджена отворами під кутом до центральної осі, симетрично розташованими по всій його поверхні, а корпус центратора додатково має ніпель з різьбовим з'єднанням. Винахід стосується нафтогазової промисловості, зокрема пристроїв для буріння свердловин, а саме для центрування в свердловині бурильного інструменту. Відомий гідравлічний центратор, який включає корпус і еластичні діафрагми, що взаємодіють із стінками свердловини. Проте, конструкція цього центратора не забезпечує належної надійності в процесі центрування у свердловині, оскільки не передбачає регулювання роздуву еластичних діафрагм, що взаємодіють із стінками свердловини. Найближчим за технічною суттю до винаходу що заявляється, є гідравлічний центратор, що включає корпус і еластичні діафрагми, які взаємодіють із стінками свердловини, і споряджений підпружиненою гільзою-поршнем, що розміщена в середині корпуса і утворює з ним кільцеву порожнину, заповнену рідким агентом, а також змінною втулкою, що обмежує робочий хід гільзи-поршня [А.С. СРСР №344101, Е21В 17/10, Бюл. №21,1972]. Проте, використання як робочого елементу еластичних діафрагм, також не забезпечує належної надійності центратора. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення пристрою для центрування бурильного інструменту у свердловині шляхом конструктивних удосконалень робочого центруючого елемента та надання відповідних конструктивних особливостей корпусу і поршню центратора для забезпечення надійності зачеплення робочих елементів пристрою із стінками свердловини і відповідної якості центрування бурильних інструментів. Поставлена задача вирішується завдяки тому що в центраторі, який містить корпус і центруючий елемент, що взаємодіє зі стінками свердловини і споряджений підпружиненим поршнем, згідно винаходу, як центруючий елемент використовують сухарики з робочою зубчастою поверхнею зачеплення, які закріплені на горизонтальних осях в наскрізних нішах стінок корпуса, при цьому бічна поверхня поршня виконана у вигляді трьох площинних сегментних зрізів з тильного боку, що конічно переходять у круглу циліндричну поверхню зверху, кругла площинна поверхня поршня споряджена отворами під кутом до центральної осі, симетрично розташованими по всій його поверхні, а корпус центратора додатково має ніпель з різьбовим з'єднанням. (19) UA (11) 91285 (13) C2 (21) a200814313 (22) 12.12.2008 (24) 12.07.2010 (46) 12.07.2010, Бюл.№ 13, 2010 р. (72) БІЛЕЦЬКИЙ ЯРОСЛАВ СЕМЕНОВИЧ, БІЛЕЦЬКИЙ МИРОСЛАВ СЕМЕНОВИЧ, КОЦКУЛИЧ ЯРОСЛАВ СТЕПАНОВИЧ, СЕНЮШКОВИЧ МИКОЛА ВОЛОДИМИРОВИЧ, КОЛОС ІГОР ЯРОСЛАВОВИЧ (73) ІВАНО-ФРАНКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ НАФТИ І ГАЗУ (56) SU 344101, 04.08.1972 SU 939717, 30.06.1982 SU 1810473 A1, 23.04.1993 SU 1089232 A, 30.04.1984 RU 2014427 C1, 15.06.1994 RU 2256768 C1, 20.07.2005 RU 2127794 C1, 20.03.1999 3 Використання як центруючого елемента сухариків, які, завдяки здатності провертання на горизонтальних осях, закріплених у нішах стінок корпуса, мають можливість провертатися у бік стінок свердловини і цим самим забезпечувати надійне зачеплення завдяки робочій зубчатій поверхні із стінкою свердловини і, власне, виконувати процес центрування в свердловині бурильного інструменту. Таким чином сукупністю суттєвих ознак маємо комплексне вирішення поставленої задачі винаходу і забезпечення технічного результату. Суть винаходу пояснюється кресленнями, На фіг. 1 наведено центратор для бурильних колон, на фіг.2 - вид А на фіг. 1, на фіг. 3 - вид В-В на фіг. 1. Центратор для бурильних свердловин складається з корпуса 1, поршня 2 з круглою площинною поверхнею 3 і бічною поверхнею у вигляді трьох площинних сегментних зрізів 4 з тильного боку, що конічно переходять у круглу циліндричну поверхню зверху, з отворами під кутом 5 для проходу крізь них промивної рідини, трьох сухариків 6, які закріплені на горизонтальних осях 7, ніпель 8 і поршень 2 підпружинений пружиною 9. Центратор працює наступним чином. Центратор монтується між трубами, що спускаються в 91285 4 свердловину. По трубах подають промивну рідину. Рідина зустрічаючись з круглою площинною поверхнею 3 поршня 2 тисне на неї і змушує поршень переміщатись вниз. Бічна поверхня поршня 2 трьома площинними сегментними зрізами 4 контактує з рухомими сухариками 6, які мають можливість провертатись відносно горизонтальних осей 7. Отже поршень 2, переміщаючись вниз, тисне на сухарики 6 і вони, провертаючись на горизонтальних осях 7, виходять за межі корпуса 1 і робочими зубчастими поверхнями притискаються до стінок свердловини. Цим самим центратор надійно центрує бурильні труби відносно стінок свердловини. Відцентрувавши труби, рух поршня 2 вниз припиняється, а промивна рідина через похилі отвори 5 в поршні 2 проходить далі через ніпель 8 у колону труб. Таким чином відбувається процес промивки. Коли ж промивка завершена, подачу рідини припиняють. Знімається тиск у центраторі, при цьому силова пружина 9 розпрямляється і повертає всі елементи центратора у вихідне положення. Центратор забезпечує надійність зачеплення робочих елементів пристрою із стінками свердловини і відповідну якість центрування бурильних інструментів. 5 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 91285 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601